【電池PACK技術(shù)】電池儲能電池箱體一體化設(shè)計

電池儲能電池箱體在儲能系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，其重要功能包括承重保護(hù)、傳熱均溫、電氣安裝和防水密封等。隨著電池能量密度要求的不斷提高，鋁合金材料因其具有更高的導(dǎo)熱性能和較低的密度，采用鋁合金材料成為提升電池系統(tǒng)效能的一種有效解決方案。

采用流道與箱體側(cè)壁的一體化成型設(shè)計可以節(jié)省關(guān)鍵承重部位的焊接工作，從而提升整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在靜態(tài)承重、提拉吊裝和隨機(jī)振動等多種情況下保持結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定性，而且在一定程度上可以改善箱體氣密性表現(xiàn)。

此外，一體化設(shè)計有助于減少零件數(shù)量并降低箱體重量，通過擠壓成型工藝制造，開模成本低、加工方便、易于修改，可以滿足不同批量的靈活性需求。

儲能用液冷下箱體一般寬度790-810mm，高度40-240mm不等，分為平板式和法蘭式（見下圖），液冷下箱體的長度與儲能產(chǎn)品的容量等因素相關(guān)，通用方案有48s、52s、104s等多種不同規(guī)格。

平板式液冷下箱體

法蘭式液冷下箱體

液冷下箱體是整個電池包的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，由帶有流道的底板、堵條、水嘴、邊框、梁、支架、吊耳等配件配件拼焊而成矩形框體結(jié)構(gòu)，所有零件都是鋁合金材質(zhì)。

液冷下箱體零件裝配示意圖

液冷下箱體需要具備足夠的承重能力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，這對焊接質(zhì)量提出了較高的要求，包括焊接工藝、焊縫等級控制及焊工技能等，以確保在實際應(yīng)用中的安全性和可靠性。

液冷技術(shù)對液冷箱的氣密性要求較高，包含下箱體氣密性和液冷流道氣密性。并且液冷流道還要承受冷卻液流動壓力，因此液冷流道的氣密性要求更高。

一般要求液冷底板使用攪拌摩擦焊進(jìn)行焊接，平板式液冷下箱體堵頭也會采取攪拌摩擦焊進(jìn)行焊接，通常攪拌摩擦焊縫凹陷≤0.5，并保證不允許有脫落或者振動工況下可脫落金屬異物。

液冷流道、邊框、水嘴、吊耳、橫梁、配件等多采用TIG焊或CMT焊。考慮不同部件的性能要求差異，液冷流道、邊框、水嘴、吊耳等均采用滿焊焊接，而橫梁、配件等進(jìn)行段焊。前后電池模組梁區(qū)平面度單模組＜1.5mm，整體平面度＜2mm，邊框平面度，單邊框長度每增加500，±0.5。

焊縫表面不允許存在裂紋、未焊透、未熔合、表面氣孔、外露夾渣、未焊滿等缺陷。一般要求水嘴焊縫高度≤6mm，其他位置焊縫不超出箱體下表面，前后模組梁內(nèi)側(cè)焊縫不能突出內(nèi)側(cè)面。

焊縫熔深需滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求?；『负附咏宇^，其抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于母材抗拉強(qiáng)度最低值的60%；激光焊與攪拌摩擦焊焊接接頭，其抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于母材抗拉強(qiáng)度最低值的70%。

此外，下箱體焊接還必須滿足氣密性IP67的標(biāo)準(zhǔn)，因此對于焊后處理，一般要求前后模組梁區(qū)域焊渣、焊縫需打磨平；托盤外部焊接不允許打磨，密封面焊接處需打磨平整，與邊框無明顯高度差。

表：儲能型材拼接液冷下箱體工藝選型及典型應(yīng)用

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